Історія американської компанії Cree - блискучий приклад створення світового лідера хайтека на основі наукових досягнень. Зробивши в кінці 1980-х ставку на вирощування кристалів карбіду кремнію (за своїми властивостями він перевершує кремній, використовуваний як напівпровідниковий матеріал в електроніці), компанія вловила висхідний тренд. Сьогодні карбід кремнію використовується в світлодіодах, в електроніці суднових електрогенераторів, сонячних електростанцій, вітряків, а також в енергетичних установках електромобілів і високошвидкісних локомотивів. Поки він ще занадто дорогий, але з часом повинен витіснити звичайний кремній з силової електроніки. Cree активно працює над подальшим удосконаленням і здешевленням технології. Оборот компанії перевищив мільярд доларів (1,16 млрд), вона забезпечує 85% потреб світової індустрії в цьому матеріалі і займає перше місце в найперспективніших нішах його застосування.
Особливий інтерес цієї історії успіху додає той факт, що технологія вирощування кристалів карбіду кремнію, яка вже більше двох десятиліть забезпечує американцям світове лідерство, родом з Радянського Союзу. На виробничому майданчику Cree її донині вдосконалюють наші співвітчизники, звичайні вчені, які, як прийнято вважати в Росії, не здатні трансформувати наукові розробки в промислові технології. Але якщо американці побудували видатну високотехнологічну компанію, використовуючи наші технологічні заділи і наших фахівців, то чому б нам нарешті не навчиться робити те ж саме?
Зросли лише в Ленінграді
Історія почалася в 1970-х роках, коли нашим вченим вдалося виростити великі кристали карбіду кремнію. Ще в 1950-і дослідникам було ясно, що якщо виготовляти діоди, транзистори, терристора і інші елементи на карбіті кремнію замість звичайного кремнію, то вони будуть відрізнятися високою надійністю - зможуть стабільно працювати при високих температурах і в умовах підвищеного радіаційного фону. Крім того, ці компоненти виявляться набагато компактніше кремнієвих, оскільки карбіду кремнію не потрібно охолодження. «В кінці 1950-х здавалося, що можна перевести з кремнію на карбід кремнію всю електроніку, в першу чергу транзистори, - розповідає АлександрЛебедев. завідувач лабораторією у Фізико-технічному інституті ім. А. Ф. Іоффе РАН. - З цього приводу в світі піднялася хвиля ентузіазму ». Однак ентузіазм цей швидко згас - все виявилося складніше, ніж здавалося спочатку.
Щоб масово застосовувати карбід кремнію в електронній промисловості, були потрібні об'ємні кристали великого розміру, однорідні за структурою і однакові за якістю. Тільки з таких злитків можна було нарізати тонкі пластини і потім використовувати їх в якості підкладок. Однак жоден з існуючих на той час методів отримання цього матеріалу не дозволяв вирощувати потрібні кристали (метод Лелі, найдосконаліша на той момент ростовая технологія, давав на виході плоскі пластинки довільної форми, дуже різні і за структурою, і за властивості
Схема технологічної установки для вирощування карбіду кремнію